第三章 铁 金属材料 测试题 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册+

第三章铁金属材料测试题一、选择题1．除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，所选用的试剂或方法不正确的一组是选项待提纯的物质选用试剂或方法A溶液(溶液)新制氯水B固体加热C足量溶液D溶液适量稀盐酸A．A B．B C．C D．D2．如图为常见物质的化合价与类别示意图，其中X、Y、Z、W均含有同一种元素R，下列有关离子方程式的说法错误的是A．若R为Na，则X→Z的离子方程式一定是B．若R为Al，则Y→W的离子方程式一定是C．若R为Fe，则W→Z的离子方程式可以是D．若R为Mg，则Y→W的离子方程式可以是3．在下列各溶液中，离子一定能大量共存的是A．强碱性溶液中：K+、Al3+、Cl-、SOB．在透明的溶液中：K+、Cu2+、NO、SOC．加入铝片能产生气体的溶液中：Na+、K+、HCO、NOD．室温下，强酸性溶液中：Na+、Fe3+、I-、Cl-4．在铝热反应中，铝粉的作用是（）A．催化剂 B．氧化剂 C．还原剂 D．熔剂5．中国科学院理化技术研究所与清华大学医学院联合研究出液态金属机器人。铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)是最常见的液态金属。下列有关说法错误的是A．自然界中没有游离态的钠和铝B．为了减缓钠与水的反应，可以用铝箔包裹钠并扎些小孔再放入水中C．铝钠合金投入足量硫酸铜溶液中，一定有氢氧化铜沉淀生成，不可能生成单质铜D．若铝钠合金投入水中得无色溶液，则n(Al)≤n(Na)6．下列有关铁及其化合物的说法正确的是A．Fe3O4可用作红色颜料 B．仅用KSCN溶液即可检验Fe2+C．Fe(OH)2能在空气中稳定存在 D．可用CO还原Fe2O3得到Fe单质7．下列有关铁的化合物的说法不正确的是A．FeS可通过化合反应得到B．氧化铁可用于制作红色涂料C．向稀硝酸中加入FeO生成和D．3mol单质Fe完全转变为，失去个电子8．明末清初编撰的《物理小识》有如下叙述：“青矾(绿矾)烧之赤色，厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”。“青矾厂气”含有的气体是A．CO B．SO2 C．NH3 D．NO29．下列实验方案能达到预期目的的是A．用KSCN溶液检验溶液中是否含Fe3＋B．用BaCl2溶液检验溶液中是否含COC．用灼烧闻气味的方法鉴别蚕丝和羊毛D．用焰色试验(又称焰色反应)鉴别KCl溶液和K2SO4溶液10．下列关于金属的叙述中正确的是A．所有的金属都是固态的B．活泼的金属或较活泼的金属都能与酸反应，但不能与碱反应C．金属具有导电性、导热性和延展性D．金属元素在自然界中都是以化合态的形式存在11．为达到实验目的，下列实验方案设计合理的是选项实验目的实验方案A验证金属钠与乙醇反应向乙醇水溶液中投入一小块除去外皮的钠B鉴别三种黑色固体粉末滴加稀硫酸C检验干燥氯气是否具有漂白性将鲜花放入装有干燥氯气的集气瓶中D．除去中的将气体通入饱和溶液A．A B．B C．C D．D12．下列离子方程式书写正确的是A．溶液腐蚀印刷电路铜板：B．将过量二氧化硫通入氢氧化钠溶液中：C．少量的溶液与NaOH溶液反应：D．钠与水反应：二、非选择题13．化学与生活密切相关“暖宝宝”贴是一种便捷取暖用品。是利用铁(①)的氧化反应放热来发热。实际上是根据铁在潮湿空气(②)中发生吸氧腐蚀的原理。同时利用活性炭的强吸附性，在活性炭的疏松结构中储有水(③)蒸气，水蒸气液化成水滴，流出与空气和铁粉接触，在氯化钠(④)的催化作用下较为迅速的发生反应生成氢氧化铁(⑤)，放出热量，生成的氢氧化铁会缓慢分解生成氧化铁(⑥)。其总反应：4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O(1)上述短文标有序号的物质中进行分类：属于混合物的是(填序号，下同)，属于单质的是，属于氧化物的是，属于碱的是，属于盐的是。(2)在反应4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3中，作为还原剂的物质是。若反应中消耗了3molO2，则生成Fe(OH)3的物质的量为mol14．回答下列问题：(1)①在现代半导体工业生产中，常利腐蚀铜的原理制作印刷线路板，该原理的离子方程式为。②氯化铁溶液中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后烧杯底部不可能出现的是。A．有铁无铜B．有铜无铁C．有铁有铜D．无铁无铜(2)某同学在溶液中先加入煤油，再于液面下依次加入滴溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是。(3)某同学取溶液，加入溶液混合。分别取此溶液于支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入滴淀粉溶液，溶液显蓝色；②第二支试管中加入滴溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入滴溶液，溶液变红。实验②检验的离子可能是填离子符号；写出与反应的离子方程式。上述和溶充分反应后，溶液中浓度为。(4)中铁元素形式为和，则和离子质量之比为。15．实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料。其主要实验流程如下还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使完全转化为。“还原”过程中除生成外，还会生成(填化学式)：检验是否还原完全的实验操作是。16．完成下列化学方程式（1）过氧化钠与二氧化碳反应（2）工业制漂白粉（3）氧化铝溶于氢氧化钠（4）氢氧化亚铁在空气中被氧化（5）铁与水蒸气高温下反应17．有一铝粉和Fe3O4粉末组成的铝热剂，在隔绝空气的条件下加热使之充分反应。将反应后所得混合物研细，并分成均匀的两等份，在一份中加足量的氢氧化钠溶液，另一份中加入足量的盐酸，反应后，前者消耗mmolNaOH，放出气体0.336L；后者消耗nmolHCl，放出气体VL，若将等质量的铝热剂直接与足量稀硫酸作用，可得3.36L气体（上述气体体积均已换算成标准状况）。求：（1）该铝热剂中各组分的质量分数；（2）m，n，V的值。18．（1）在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体为6.72L，质量为10g，此混合物中CO和CO2物质的量之比是，CO的体积是，C和O原子个数比是。（2）将MgCl2·xH2O的晶体4.06g溶于水配成100mL溶液，取出50mL溶液正好与0.02moL的AgNO3溶液完全作用。由上述数据计算：①4.06g的MgCl2·xH2O物质的量。②式中x的数值。19．室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适的反应条件下，它们可以按下列框图进行反应。又知E溶液是无色的。请回答：(1)画出B原子结构示意图：。(2)写出反应①的化学方程式：。(3)写出反应②的离子方程式：。(4)写出反应③的离子方程式：。20．现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）．已知：A的焰色反应为黄色．请根据以上信息回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：B、G．（2）写出下列反应的化学方程式：反应①．反应⑤．反应⑥．21．如图所示，圆底烧瓶中盛有0.1800g镁条，加入10.00mL2.00mol/L的硫酸溶液。反应完全后，产生氢气180.00mL。(1)根据实验数据计算，气体的摩尔体积为。(2)若本次实验的参考值为23.2L/mol，则实验的相对偏差为；造成此次偏差的原因可能是(写出一条理由即可)。22．某实验小组对KSCN的性质进行探究，设计如下实验：试管中试剂实验滴加试剂现象Ⅰⅰ.先加1mL0.1mol/LFeSO4溶液ⅱ.再加硫酸酸化的KMnO4溶液ⅰ.无明显现象ⅱ.先变红，后褪色Ⅱⅲ.先加1mL0.05mol/LFe2(SO4)3溶液ⅳ.再滴加0.5mL0.5mol/LFeSO4溶液ⅲ.溶液变红ⅳ.红色明显变浅（1）①用离子方程式表示实验I溶液变红的原因。②针对实验I中红色褪去的原因，小组同学认为是SCN－被酸性KMnO4氧化为SO42－，并设计如图实验装置证实了猜想是成立的。其中X溶液是，检验产物SO42－的操作及现象是。（2）针对实验II“红色明显变浅”，实验小组提出预测。原因①：当加入强电解质后，增大了离子间相互作用，离子之间牵制作用增强，即“盐效应”。“盐效应”使Fe3＋＋SCN－[Fe(SCN)]2＋平衡体系中的Fe3＋跟SCN－结合成[Fe(SCN)]2＋的机会减少，溶液红色变浅。原因②：SCN－可以与Fe2＋反应生成无色络合离子，进一步使Fe3＋＋SCN－[Fe(SCN)]2＋平衡左移，红色明显变浅。已知：Mg2＋与SCN－难络合，于是小组设计了如下实验：由此推测，实验II“红色明显变浅”的原因是。【参考答案】一、选择题1．D解析：A．和氯水反应生成，可用新制氯水中的除去溶液中的，故A正确；B．碳酸氢钠受热可分解生成碳酸钠，加热法可除去固体中的NaHCO3，故B正确；C．与溶液不反应，而可与溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，用氢氧化钠溶液除Fe中的Al，故C正确；D．少量盐酸可将碳酸钠转化为碳酸氢钠，过量盐酸可将碳酸钠、碳酸氢钠转化为氯化钠，不能用盐酸除固体中的NaHCO3，故D错误；选D。2．B解析：A．若R为Na，则X→Z的反应为钠和水生成氢氧化钠的反应，离子方程式一定是，A正确；B．若R为Al，则Y→W的反应为氧化铝和酸生成铝盐或氧化铝与强碱生成偏铝酸盐的反应，离子方程式不一定是，B错误；C．若R为Fe，则W→Z的反应可以为亚铁离子和弱碱氨水生成氢氧化亚铁沉淀的反应，离子方程式可以是，C正确；D．若R为Mg，则Y→W的反应可以是氧化镁和强酸生成镁盐和水的反应，离子方程式可以是，D正确；故选B。3．B解析：A．强碱性溶液，OH－与Al3+反应，不共存，故A不符合题意；B．各个离子之间互不反应，能大量共存，故B符合题意；C．加入铝片能产生气体的溶液呈酸性或碱性，H+或OH-都能与反应而不能共存，故C不符合题意；D．Fe3+与I-能发生氧化还原反应而不能大量共存，故D不符合题意；综上所述，答案为B。4．C解析：铝热反应为Al与金属氧化物的反应，如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，反应中Al元素的化合价升高，则铝热反应中Al为还原剂，金属氧化物为氧化剂，与催化剂无关，故选C。5．C解析：A．钠很活泼，极易和氧气反应生成氧化钠，和水反应生成氢氧化钠；铝属于亲氧元素，极易和氧气反应生成氧化铝，所以自然界中没有游离的钠和铝，故A正确；B．钠与水反应剧烈，用铝箔包裹钠并扎些小孔再放入水中可以减缓钠与水的反应，故B正确；C．铝钠合金投入足量硫酸铜溶液中，钠和水反应生成的氢氧化钠可以和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，若n(Al)＞n(Na)，金属铝也可能会置换出金属铜，故C错误；D．氢氧化钠会和铝反应生成NaAlO2，若铝钠合金投入水中得无色溶液，则铝完全和氢氧化钠反应，根据钠、铝原子守恒可知：n(Al)≤n(Na)，故D正确；故选C。6．D解析：A．Fe3O4为黑色固体、不可用作红色颜料，而氧化铁为红色固体、可以做红色颜料，故A错误；B．亚铁离子与硫氰根离子不反应，铁离子与硫氰根离子反应生成血红色溶液，因此检验亚铁离子需要先加硫氰化钾溶液，再滴加氯水，出现血红色溶液，原溶液中含有亚铁离子，故B错误；C．氢氧化亚铁在空气中不稳定，易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，故C错误；D．可用CO还原Fe2O3得到Fe单质，工业上利用该原理炼铁，故D正确；故选D。7．C解析：A．Fe可与S发生化合反应生成FeS，A正确；B．氧化铁为红色固体，可用于制作红色涂料，B正确；C．稀硝酸中加入FeO，FeO会被硝酸氧化生成Fe(NO3)3，无硝酸亚铁存在，C错误；D．3molFe与2molO2反应生成1molFe3O4，3mol铁失去的电子等于2molO2得到的电子，为8NA个，D正确；故答案选C。8．B解析：青矾主要成分为FeSO4·7H2O，受热分解会产生SO2气体，故答案选B。9．A解析：A．Fe3+加入KSCN溶液变红，A正确；B．用BaCl2溶液检验溶液中是否含、、Ag+都会产生白色沉淀，无法确定是否是，B错误；C．蚕丝和羊毛主要成分都是天然蛋白质，燃烧气味相同，用灼烧闻气味的方法不能鉴别，C错误；D．不同的阳离子，焰色试验的现象不同，KCl溶液和K2SO4溶液中的阳离子相同，不能用焰色实验来鉴别，D错误；故答案为：A。10．C解析：A．汞常温下为液体，故A错误；B．铝为活泼金属，既能够与酸反应，也能与强碱反应，故B错误；C．导电性、导热性、和延展性是金属的通性，故C正确；D．大多数金属性质活泼以化合态存在，只有少数非常不活泼的金属元素以游离态存在，如金,银等，故D错误；答案选C。11．B解析：A．乙醇水溶液中有乙醇和水，不能判断钠和乙醇的反应还是钠和水的反应，A不符合题意；B．鉴别Fe、CuO、C三种黑色固体粉末，向三种物质中分别滴加稀硫酸，有气泡的是Fe粉，溶液变为蓝色的是CuO，无现象是的C，B符合题意；C．检验干燥氯气是否具有漂白性，只能用干燥的花朵或干燥的红色试纸，不能用鲜花，鲜花中有水分，C不符合题意；D．除去Cl2中的HCl，用饱和食盐水，D不符合题意；故选B。12．C解析：A．电荷不守恒，应该是：，故A错误；B．将过量二氧化硫通入氢氧化钠溶液，反应生成亚硫酸氢钠：，故B错误；C．少量的溶液与NaOH溶液，反应生成碳酸钙、碳酸钠和水，其离子方程式为：，故C正确；D．不遵循质量守恒，应该是：，故D错误。综上所述，答案为C。二、非选择题13．(1)②①③⑥⑤④(2)铁(Fe)4解析：（1）题中各物质，属于混合物的是空气；属于单质的是铁；属于氧化物的是水和氧化铁；属于碱的是氢氧化铁；属于盐的是氯化钠，因此答案为：②；①；③⑥；⑤；④。（2）该反应中，Fe化合价由0升为+3价，被氧化，本身作还原剂；根据O2与Fe(OH)3的数量关系3：4可知，若反应中消耗了3molO2，则生成Fe(OH)3的物质的量为4mol。14．(1)A(2)隔绝空气，防止O2参与氧化(3)(4)解析：（1）①利用腐蚀铜，与Cu反应生成和，反应的离子方程式为，故答案为：；②FeCl3与Cu、Fe分别发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2和2FeCl3+Fe=3FeCl2，还原性：Fe>Cu，则向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，一定是铁优先与铁离子反应，从而可知，有铁必须有铜，当铁完全反应后，铜开始反应，氯化铁过量时，铁和铜都完全反应，因此不可能出现有铁无铜的情况，故答案为：A；（2）煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，防止Fe2+被氧气氧化，故答案为：隔绝空气，防止O2参与氧化；（3）加入1滴溶液，生成蓝色沉淀，说明含有Fe2+；滴加KSCN溶液检验，具有还原性，具有氧化性，与发生反应；的物质的量为，7mL0.1mol•L-1FeCl3的物质的量为，根据可知，反应消耗，剩余，混合后溶液的体积为10mL，溶液中浓度为，故答案为：KSCN；Fe2+；；；（4）设的数目为x，的数目为y，根据Fe原子数目守恒有x+y=9，根据化合物中化合价代数和为0可得，3x+2y=22，联立两式解得y=5，x=4，则和离子数目之比为4：5，质量比也为4：5，故答案为：4：5。15．取少量清液，向其中滴加几滴溶液，观察溶液颜色是否呈血红色解析：“酸浸”时酸过量，“酸浸”后的滤液中还含有大量，与铁粉反应生成；一般用溶液检验，操作为取少量清液，向其中滴加几滴溶液，观察溶液颜色是否呈血红色。16．2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)33Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2解析：(1)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；(2)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，方程式为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，(3)氧化铝溶于氢氧化钠反应方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；(4)氢氧化亚铁、氧气、水反应生成氢氧化铁，方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；(5)铁与水蒸气在高温下的反应方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。【点睛】书写工业制漂白粉的离子方程式时要注意，由于用的是石灰乳，所以Ca(OH)2不拆成离子。17．铝热剂中铝的质量分数为27.95%，Fe3O4的质量分数为72.05%m=0.05，n=0.24，V=1.344【分析】(1)铝热剂直接与H2SO4作用时产生气体的反应:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，根据氢气的量可以求出Al的质量；铝热反应后的混合物遇NaOH能放出H2，表明铝热反应Al剩余，则:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(HO)4]+3H2↑，根据氢气的量求出Al的量，根据发生铝热反应的铝量结合方程式计算出Fe3O4的质量；(2)加NaOH溶液后Al元素全部转化为NaAlO2，根据元素守恒计算NaOH；加HCI后生成FeCl2和AlCl3，根据元素守恒计算消耗的HCl；发生铝热反应后，混合固体为Al、Al2O3和Fe，根据方程式计算氢气的体积V。解析：(1)铝热剂直接与H2SO4作用时产生气体的反应：解得:m(Al)==2.70g，铝热反应后的混合物遇NaOH能放出H2，表明铝热反应Al剩余，则：解得:m余(Al)=0.540g铝热剂中FegO4的质量：则:m(Fe3O4)==6.96g；则：(Al)=100%=27.95%,(Fe3O4)=100%=72%；答:铝热剂中铝的质量分数为27.95%，Fe3O4的质量分数为72.05%；(2)加NaOH溶液后Al元素全部转化为NaAlO2，n(NaOH)=n(Al)==0.05mol；加HCl后生成FeCl2和AlCl3，n(HCl)=2n(FeCl2)+3n(AlCl3)=mol32+0.05mol3=0.33mol，Al与HCl反应生成的氢气为0.336L，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，则n(H2)=n(Fe)=mol3=0.09mol，所以V=0.336L+0.09mol22.4L/mol=2.352L；答:m=0.05mol，n=0.33mol，V=2.352L。18．2：14.48L3：40.02mol6解析：（1）标准状况下，混合气体的物质的量为：n==0.3mol，混合气体的平均摩尔质量===33.3g/mol，故平均相对分子质量是33.3；根据十字交叉法；n（CO）：n（CO2）=2:1，相同条件下，物质的量之比=体积之比，V（CO）：V（CO2）=2:1，V（CO）=6.72L×=4.48L；C和O原子个数比=，答案为：2：1；4.48L；3：4；（2）AgNO3溶液n(AgNO3)=0.02mol，根据MgCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Mg(NO3)2可知50mL溶液中MgCl2的物质的量为n(AgNO3)=0.01mol，故100mL溶液中MgCl2的物质的量为0.01mol×=0.02mol，MgCl2⋅xH2O的物质的量是0.02mol，MgCl2⋅xH2O的摩尔质量M==203g/mol，MgCl2⋅xH2O的相对分子质量为203，则203=18x+95，所以x=6；故答案为0.02；6。19．(1)(2)2Fe+3Cl22FeCl3(3)Fe+2H+=Fe2++H2↑(4)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-解析：黄绿色气体单质B为Cl2，C为无色气体单质，与氯气反应生成E，E溶液是无色的，可知C为H2、E为HCl，固体单质A能与盐酸反应生成氢气，可知A为金属，A与盐酸反应后生成F为A的氯化物，F又能与氯气反应生成D，且A与氯气可以直接生成D，可推知A为Fe、F为FeCl2、D为FeCl3。(1)由分析可知，B为Cl2，故其B原子结构示意图为：，故答案为：；(2)由分析可知，反应①为Fe和Cl2反应，其化学方程式为：2Fe+3Cl22FeCl3，故答案为：2Fe+3Cl22FeCl3；(3)由分析可知，反应②为Fe和HCl反应，其反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；(4)由分析可知，反应③为Cl2和FeCl2反应，该反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。20．AlFeCl3【分析】由A的焰色反应知A是Na,故甲是H2，D是NaOH;；黄绿色气体乙是Cl2，气体丙是HCl，E是盐酸；由金属B能与NaOH溶液反应生成氢气，可知B为Al；盐酸和金属C反应生成F，F能被氯气氧化生成G，则金属C为变价金属Fe，F为FeCl2，G为FeCl3,H为Fe(OH)3。解析：（1）通过以上分析知，B、G分别是Al、FeCl3，故答案为Al；FeCl3；（2）反应①为钠和水的反应，反应方程式为；反应⑤为氯气和氯化亚铁的反应生成氯化铁，反应方程式为；反应⑥为氯化铁和NaOH的复分解反应，反应方程式为。【点评】本题以Fe、Al及其化合物之间的转化为载体考查无机物推断，为高频考点，侧重考查学生分析判断能力，以物质特殊颜色、特殊性质为突破口进行推断，熟练掌握元素化合物之间的转化，题目难度不大．21．(1)24L/mol(2)偏高镁条中混有杂质Al解析：（1）0.18g镁条的物质的量为n=0.0075mol，加入10.00mL